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Die Erfindung betrifft geschäumte Teilchen aus einem
Propylencopolymerharz und geschäumte Formkörper. Der
geschäumte Formkörper, der erhalten wurde durch Einfüllen
der geschäumten Teilchen gemäß der vorliegenden Erfindung
in den Hohlraum einer Form mit Löchern für Wasserdampf und
dann Erhitzen der geschäumten Teilchen mit Wasserdampf,
damit die geschäumten Teilchen aneinander schmelzverbunden
werden, zeigt eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit,
Schlagfestigkeit und Festigkeit, insbesondere mechanische
Festigkeit aufgrund der starken Haftung zwischen den
geschäumten Teilchen. Der geschäumte Formkörper ist
deshalb als ein Wärmeschutz für Leitungen für heißes
Wasser oder für Solarwassererhitzer, als
Wärmeisolierungsmaterial in Wänden, Fußböden und
dergleichen und als Polstermaterial, wie Verpackungen für
Kühlschränke oder Fernsehapparate sowie als Kernmaterial
für Autobobilstoßstangen brauchbar.
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Geschäumte Formkörper aus Polystyrol werden als
Wärmeisoliermaterial, als Verpackungsmaterial und als
Polstermaterial auf verschiedenen Gebieten verwendet.
Formkörper aus Polystyrol haben jedoch den Nachteil, daß
ihre Erholung nach einer Kompressionsbelastung niedrig ist
und daß sie eine schlechte Wärmebeständigkeit haben, die
höchstens 70 bis 80ºC beträgt, und daß sie eine schlechte
Ölbeständigkeit und Schlagfestigkeit aufweisen.
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Bei einem Versuch, diese Nachteile zu beseitigen, wurden
schon geschäumte Teilchen aus Propylenharz vorgeschlagen
[siehe JP-B-49-2183, JP-A-57-90027, JP-A-57-195131,
JP-A-58-1732, JP-A-58-23834, JP-A-58-25334, JP-A-58-33435,
JP-A-58-55231, JP-A-58-76229, JP-A-58-76231,
JP-A-58-76232, JP-A-58-76233, JP-A-58-76234, JP-A-58-87027
und JP-A-62-151325 (der Ausdruck "JP-A" und "JP-B", wie er
hier verwendet wird, bedeutet eine "nichtgeprüfte
veröffentlichte japanische Patentanmeldung" bzw. eine
"geprüfte japanische Patentveröffentlichung")].
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Aus solchen geschäumten Teilchen aus Propylenharzen
sollten die geschäumten Teilchen, die sich aus einem
Propylenhomopolymer als Grundharz zusammensetzen, mit
Hochdruckdampf geformt werden, d. h. mit
Hochtemperaturdampf, der auf sie einwirken gelassen wird,
um dadurch die Schmelzklebung der geschäumten Teilchen zu
vollenden. Es wurden schon vorgeschäumte Teilchen, die
unter Verwendung eines statistischen
Ethylen-Propylen-Copolymers hergestellt wurden, als
Grundharz verwendet, die einen Ethylengehalt von 1 bis
20 Gew.-% haben (s. JP-B-59-23731).
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Die vorerwähnten vorgeschäumten Teilchen haben den
Vorteil, daß man sie bei niedrigeren Wasserdampfdrücken
verformen kann als bei geschäumten Teilchen, die sich aus
einem Grundharz, wie einem Propylenhomopolymer oder einem
Ethylen-Propylen-Blockcopolymer zusammensetzen.
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Andererseits werden auf dem Gebiet der
Automobilstoßstangen die üblichen metallischen Stoßstangen
durch Plastikstoßstangen ersetzt, insbesondere solchen,
die sich aus einem Kernmaterial aus einem geschäumten Harz
und einem Oberflächenmaterial aus einem nichtgeschäumten
Harz zusammensetzen, um dadurch das Gewicht eines
Automobils zu vermindern. Als Rohharze für solche
geschäumten Stoßstangenkernmaterialien wurden schon ein
Polyurethanharz, Polystyrol, vernetztes Polyethylen und
ein statistisches Copolymer aus einem
Ethylen-Propylen-Copolymer verwendet [siehe "Foam Times"
Nr. 842, veröffentlicht am 25. Juli 1981, JP-A-U-55-163254
(der Ausdruck "JP-A-U", wie er hier verwendet wird,
bedeutet eine "ungeprüfte veröffentlichte japanische
Gebrauchsmusteranmeldung"), U.S. Patent 4,350,378,
JP-A-58-221745, JP-A-60-189660 und U.S. Patente 4,504,534
und 4,600,636].
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Ein Stoßstangenkernmaterial, zusammengesetzt aus einem
geschäumten Formkörper, dessen Grundharz ein statistisches
Ethylen-Propylen-Copolymer ist mit einem Ethylengehalt von
1 bis 12 Gew.-% und das eine Dichte von 0,03 bis
0,065 g/cm³ hat, ist im Hinblick auf die
Leichtgewichteigenschaften Polyurethanschäumen überlegen,
ist hinsichtlich der Dimensionserholung und
Wärmebeständigkeit geschäumten Formkörpern aus Polystyrol
überlegen und ist bezüglich der Wärmebeständigkeit und
Festigkeit einem Formkörper aus geschäumtem Polyethylen
überlegen. Deshalb besteht seit einiger Zeit ein großer
Bedarf für solche geschäumten Formkörper als
Stoßstangenkernmaterial.
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Geschäumte Teilchen aus einem Propylenharz werden
hergestellt durch ein Verfahren, bei dem man
Propylenharzteilchen in einem geschlossenen Gefäß in
Wasser dispergiert und in das geschlossene Gefäß ein
flüchtiges organisches Treibmittel einbringt, die
Dispersion auf eine Temperatur oberhalb des
Erweichungspunktes der Propylenharzteilchen erwärmt, wobei
man den Druck innerhalb des geschlossenen Gefäßes bei dem
Dampfdruck des Treibmittels oder einem höheren Druck hält,
Aufrechterhalten der Temperatur und des Druckes während
eines gewissen Zeitraumes und dann Öffnen von in dem
geschlossenen Gefäß unterhalb des Wasserniveaus
vorgesehenen Öffnungen, um, zusammen mit dem Wasser die
mit dem flüchtigen Treibmittel imprägnierten
Propylenharzteile an die Atmosphäre, die einen niedrigeren
Druck hat als innerhalb des Gefäßes, abzugeben (siehe die
hier vorher erwähnten japanischen
Patentveröffentlichungen).
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Bei diesem Verfahren zur Herstellung von geschäumten
Teilchen aus Propylenharz kann man auch vorteilhaft ein
statistisches Ethylen-Propylen-Copolymer als Rohharz
verwenden. Das heißt, für den Fall, daß geschäumte
Teilchen mit einem gewissen Expansionsgrad aus einem
statistischen Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem
niedrigeren Schmelzpunkt hergestellt werden sollen, daß
ein Propylenhomopolymer und ein
Ethylen-Propylen-Blockcopolymer, wobei das
Einfüllverhältnis (das Verhältnis des Gesamtvolumens der
Bestandteile wie Wasser, Harz etc., das für die Reaktion
entsprechend der Kapazität des geschlossenen Gefäßes
verwendet wird) konstant über die drei Rohharze gehalten
wird, wobei die Heiztemperatur für das statistische
Ethylen-Propylen-Copolymer, das einen niedrigeren
Schmelzpunkt hat, niedrig sein kann und daher der
Innendruck des geschlossenen Gefäßes auch niedrig sein
kann im Vergleich zu dem für die anderen beiden Polymere,
so daß ein geschlossenes Gefäß, das mit einer niedrigeren
Druckbeständigkeit gebaut ist, für das statistische
Ethylen-Propylen-Copolymer verwendet werden kann.
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Wegen seines niedrigen Schmelzpunktes wird ein
statistisches Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem höheren
Ethylengehalt bevorzugt, und zwar hinsichtlich der
leichteren Verschäumung und Formgebung gegenüber einem
statistischen Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem
niedrigeren Ethylengehalt.
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Um aber die Druckfestigkeit eines geschäumten Formkörpers
(z. B. eines Stoßstangenkernmaterials, wie es in der
vorerwähnten JP-A-58-221745 offenbart wird), der erhalten
wurde durch Erhitzen und Schmelzverkleben in einer Form
von verschäumten Teilchen aus einem statistischen
Ethylen-Propylen-Copolymer als Grundharz, zu verbessern,
sollte der Expansionsgrad der beabsichtigten geschäumten
Formkörper erniedrigt werden, wie es in der vorerwähnten
JP-A-60-189660 beschrieben wird, oder es sollte ein
statistisches Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem
niedrigen Ethylengehalt als Grundharz verwendet werden.
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Wird solch ein Formkörper als Stoßstangenkernmaterial
verwendet, dann ist es nicht bevorzugt, den Expansionsgrad
zu erniedrigen, d. h., die Dichte des Formkörpers
(Stoßstangenkernmaterial) zu erhöhen hinsichtlich des
Automobilbaus, weil dies ein erhöhtes Gewicht des
Stoßstangenkernmaterials bedingen würde.
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Somit wird, um die Notwendigkeit eines leichtgewichtigen
Automobils zu erfüllen, ein geschäumter Formkörper mit
einer niedrigen Dichte gegenüber anderen bevorzugt, sofern
der erstere die gleiche Festigkeit wie der letztere hat.
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Wenn man andererseits ein statistisches
Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem niedrigen
Ethylengehalt als Grundharz verwendet, dann sollte die
Druckbeständigkeit des geschlossenen Gefäßes, das zur
Herstellung der geschäumten Teilchen aus dem Grundharz
verwendet wird, erhöht werden, und auch die
Betriebstemperatur sollte erhöht werden, wie dies zuvor
erwähnt wurde, um dem hohen Schmelzpunkt des Grundharzes
zu entsprechen. Wenn dann weiterhin die so hergestellten
geschäumten Teilchen der Formgebung unterworfen werden,
sollte die Formgebungsvorrichtung so modifiziert werden,
daß die Formhaltekraft erhöht wird, und darüber hinaus
gibt es weitere wirtschaftliche Nachteile hinsichtlich der
Ausrüstung und deren Bedienung.
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Weiterhin ist die Zellengröße der aus einem solchen
statistischen Ethylen-Propylen-Copolymer erhaltenen
Teilchen so klein, daß die gegenseitige Schmelzanhaftung
der geschäumten Teilchen bei der Formgebung nicht gut ist.
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JP-A-60-110734 offenbart vorgeschäumte Teilchen aus einem
Propylen-1-Buten statistischen Copolymer mit einem
1-Buten-Gehalt von 15 bis 40 Mol-% (19 bis 47 Gew.-%) und
einer Kristallisationswärme von 20,9 bis 62,8 J/g (5 bis
15 cal/g)
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Die vorerwähnten vorgeschäumten Teilchen werden zu einem
geschäumten Formkörper mittels eines Verfahrens geformt,
bei dem man einen erhöhten Druck auf die Innenseite der
vorgeschäumten Teilchen mit Druckluft einwirken läßt, die
erhaltenen Teilchen in den Hohlraum einer Form einbringt
und Wärme auf die Teilchen in den Hohlraum einer Form
einwirken läßt unter Ausbilden einer zweite Verschäumung.
Der Grund für die Verwendung des statistischen
Propylen-1-Buten-Copolymers bei diesem Verfahren ist, das
Erhitzen bei einer niedrigeren Temperatur zu bewirken, und
es liegt keinerlei Beschreibung vor, die eine Verbesserung
der mechanischen Festigkeiten der geschäumten Formkörper
lehrt oder vorschlägt.
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Da dieses statistische Propylen-1-Buten-Copolymer mit
einem 1-Buten-Gehalt von 15 bis 40 Mol-% eine niedrige
Kristallinität aufweist, wie aus dessen
Kristallisationswärme hervorgeht, die so niedrig ist wie
20,8 bis 62,8 J/g (5 bis 15 cal/g), kann die Formgebung
bei einer niedrigeren Temperatur erfolgen. Die so
erhaltenen geschäumten Formkörper zeigen jedoch nur eine
geringe Verbesserung der Kompressionsfestigkeit.
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EP-A1-0 159 476 offenbart ein vorgeschäumtes vernetztes
statistisches Propylen/1-Buten-Copolymer mit einer
Kristallisationswärme von 10 bis 19 cal/g.
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Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
geschäumte Teilchen zur Verfügung zu stellen, die in
üblichen Vorrichtungen bei einer verhältnismäßig niedrigen
Temperatur oder Druck hergestellt werden können, und die
durch Anwendung von Wärme zum Schmelzverkleben mittels
üblicher Vorrichtungen bei verhältnismäßig niedrigen
Temperaturen oder Drucken zu einem geschäumten Formkörper
mit einer ausgezeichneten Kompressionsfestigkeit geformt
werden können.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein
Stoßstangenkernmaterial für die Verwendung in
Automobilstoßstangen zur Verfügung zu stellen, welches
eine ausgezeichnete Festigkeit,
Energieabsorptionseigenschaften und Wärmebeständigkeit
aufweist.
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Die vorgehenden und weitere Ziele, Ausführungsformen und
Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den
Fachmann aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung
und den Ansprüchen zusammen mit der Zeichnung, in welcher
bedeutet:
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Fig. 1 eine graphische Darstellung, welche die
Belastungs-Verformungskurve eines
Stoßstangenkernmaterials der vorliegenden
Erfindung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Temperatur zum
Schäumen eines Rohharzes und der Dampfdruck (Temperatur)
für die Formgebung der geschäumten Teilchen erniedrigt
werden und auch die Druckfestigkeit des erhaltenen
geschäumten Formkörpers kann verbessert werden durch die
Verwendung eines unvernetzten statistischen
Propylen-1-Buten-Copolymers als Grundharz mit einem
1-Buten-Gehalt von 3 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 10
Gew.-%, und somit einer hohen Kristallinität.
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Die Erfindung betrifft gemäß einem Aspekt ein
nichtvernetztes, geschäumtes Teilchen aus einem
Propylenharz, umfassend, als Basisharz, ein statistisches
Copolymer von Propylen und 1-Buten, wobei das statistische
Copolymer einen 1-Buten-Gehalt von 3 bis 12 Gew.-% und
eine Kristallisationswärme von 71,2 bis 121,4 J/g (17 bis
29 cal/g) hat.
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Ein alpha-Olefin, das mit Propylen copolymerisierbar ist,
schließt 1-Buten, Ethylen, 1-Hexen, 1-Penten und viele
andere ein. Man nimmt jedoch an, daß 1-Buten einen
ähnlichen kristallinen Zustand in dem Copolymer hat wie
Propylen und infolgedessen sind solche kristalline
Zustände äußerst stabil.
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Dieses statistische Propylen-1-Buten-Copolymer hat eine
Kristallisationswärme von 71,2 bis 121,4 J/g (17 bis
29 cal/g), vorzugsweise von 71,2 bis 104,7 J/g (17 bis 25
cal/g). Die geschäumten Teilchen, die aus diesem
statistischen Copolymer hergestellt wurden, haben im
allgemeinen eine Schüttdichte von 0,015 bis 0,090 g/cm³,
vorzugsweise von 0,030 bis 0,070 g/cm³.
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Weiterhin umfaßt die Erfindung ein Stoßstangenkernmaterial
für die Verwendung von Automobilstoßstangen, das sich
zusammensetzt aus einem nichtvernetzten, geschäumten
Formkörper aus einem statistischen Copolymer aus Propylen
und 1-Buten, wobei das statistische Copolymer einen
1-Buten-Gehalt von 3 bis 12 Gew.-% hat, eine
Kristallisationswärme von 17 bis 29 cal/g hat und der
geschäumte Formkörper eine Dichte von 0,02 bis 0,8 g/cm³
hat, eine spezifische Druckbeanspruchung bei 50 %
Kompression, gemessen bei 20ºC von 0,25 bis 0,98 MPa (2,5
bis 10 kg/cm²) aufweist und eine
Energieabsorptionseffizienz, gemessen bei 20ºC von 60 bis
90 % hat, wobei das Verhältnis (E&sub8;&sub0;/E&sub2;&sub0;) des Betrages
der Energieabsorption des geschäumten Formkörpers,
gemessen bei 80ºC (E&sub8;&sub0;), zu dem Betrag der
Energieabsorption des geschäumten Formkörpers, gemessen
bei 20ºC (E&sub2;&sub0;), 0,5 bis 0,9 beträgt.
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Das Stoßstangenkernmaterial der vorliegenden Erfindung ist
ein Formkörper, der erhalten wurde durch Verformen von
geschäumten Teilchen eines Propylenharzes, welches
Propylen als Hauptbestandteil umfaßt und 1-Buten, wobei
der 1-Buten-Gehalt 3 bis 12 Gew.-% beträgt. Als
Propylenharz für die Verwendung zur Herstellung des
Stoßstangenkernmaterials kann man verwenden ein
statistisches Copolymer aus 1-Buten und Propylen; ein
statistisches Terpolymer aus 1-Buten, Ethylen und
Propylen, wobei der 1-Buten-Gehalt und der Ethylengehalt 3
bis 12 Gew.-% bzw. 0,5 bis 5 Gew.-% betragen; ein
Terpolymer aus 1-Buten, 4-Methylpenten-1 und Propylen,
wobei der 1-Buten-Gehalt und 4-Methylenpenten-1-Gehalt 3
bis 12 Gew.-% bzw. 0,5 bis 5 Gew.-% beträgt; ein
statistisches Terpolymer aus 1-Buten, 1-Hexen und
Propylen, ein Quadripolymer aus 1-Buten, Propylen, Ethylen
und 4-Methylpenten-1 oder 1-Hexen und dergleichen.
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Das statistische Propylen-1-Buten-Copolymer für die
Verwendung zur Herstellung des Stoßstangenkernmaterials
hat vorzugsweise eine Kristallinität von 40 bis 90 % und
eine Kristallisationswärme von 71,2 bis 117,2 J/g (17 bis
28 cal/g).
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Die 1-Buten-Gehalte dieser statistischen
Propylen-1-Buten-Copolymere werden durch
Infrarotspektrophotometrie bestimmt unter Verwendung von
Proben, die hergestellt wurden unter Anwendung eines
Druckes von 0,20 MPaG (2 kg/cm²G) auf die
Copolymerteilchen bei 190ºC während 1 min mittels einer
Heißpresse unter Erhalt von 0,5 mm dicken Platten, worauf
man dann diese Platten einen Tage bei 20ºC liegen läßt.
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Die Kristallisationswärme des Copolymers wurde mittels
eines Differentialabtastkalorimeters (DSC) bestimmt. Unter
Anwendung von DSC wird eine Probe mit einem Gewicht von 3
bis 8 mg bei 240ºC geschmolzen und dann bei 30ºC mit einer
Geschwindigkeit von 10ºC/min abgekühlt. Von der Fläche des
Kristallisationspeaks auf der gebildeten DSC-Aufzeichnung
kann die Wärmeenergie, die frei wird beim Schmelzen des
kristallisierten Copolymers, berechnet werden.
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Der 1-Buten-Gehalt des Copolymers beträgt 3 bis 12 Gew.
vorzugsweise 4 bis 10 Gew.-%. Ein Copolymer mit einem
1-Buten-Gehalt unterhalb 3 Gew.-% ist nachteilig, weil bei
der Herstellung von geschäumten Teilchen aus einem solchen
Copolymer und der Schmelzanhaftung der geschäumten
Teilchen in der Wärme bei zu hohen Temperaturen oder
Drücken vorgenommen werden muß, weil ein solches Copolymer
einen hohen Schmelzpunkt hat und weil die daraus
hergestellten geschäumten Teilchen sehr kleine Zellen
haben. Ein Copolymer mit einem 1-Buten-Gehalt oberhalb
12 Gew.-% ist nicht gut, weil es geschäumte Formkörper
ergibt mit einer schlechten Kompressionsfestigkeit und
Wärmebeständigkeit.
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Je nach Bedarf können weitere Polyolefinharze mit dem
statistischen Propylen-1-Buten-Copolymer in Mengen, die
50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge, nicht
überschreiten, vermischt werden. Beispielsweise kann man
ein Propylenhomopolymer, ein statistisches
Ethylen-Propylen-Copolymer, ein
Ethylen-Propylen-Blockcopolymer, einen
Ethylen-Propylenkautschuk, ein statistisches
Ethylen-Propylen-1-Buten-Copolymer, ein
Hochdruck-niedrigdichtes Polyethylen, ein geradkettiges
niedrigdichtes Polyethylen, mittel- und hochdichte
Polyethylene, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, ein
Ethylen-Methylacrylat-Copolymer, ein
Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, ein
Ethylen-Acrylsäure-Copolymer etc. zugeben.
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Weiterhin kann das Propylenharz einen anorganischen
Füllstoff wie Zeolith, Siliziumdioxid, Talkum und
dergleichen, ein Pigment, einen Wärmestabilisator, einen
Farbstoff, ein Schmiermittel und ein Antistatikum
enthalten. Der Gehalt an solchen Füllstoffen und Additiven
in dem Propylenharz sollte 5 Gew.-% oder weniger,
vorzugsweise 2 Gew.-% oder weniger, bezogen auf die Menge
des Harzes, nicht übersteigen, um eine gute
Schmelzanhaftung zu erzielen, wenn die geschäumten
Teilchen, die aus dem Propylenharz erhalten wurden, durch
Dampferhitzen der geschäumten Teilchen und unter
Schmelzanhaftung miteinander verformt werden.
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Das Gewicht der einzelnen Teilchen in dem statistischen
Propylen-1-Buten-Copolymer beträgt 0,01 bis 20 mg,
vorzugsweise 0,1 bis 10 mg. Die Granulierung kann nach
irgendeiner Strangschneidmethode, durch
Unterwasserschneiden, durch eine Plattenschneidmethode,
durch Gefrierpulverisation, durch Schmelzsprühen und
dergleichen erfolgen. Eine geeignete Methode kann man
auswählen unter Berücksichtigung der Produktionseffizienz,
der Wirtschaftlichkeit, der Formbarkeit und der Qualität.
Auch ein Regranulieren ist möglich.
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Die geschäumten Teilchen aus dem statistischen
Propylen-1-Buten-Copolymer können solche sein, wie sie
nach den Methoden in den vorerwähnten japanischen
Patentveröffentlichungen erhalten werden.
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Beispielsweise werden geschäumte Teilchen hergestellt nach
einem Verfahren, welches umfaßt das Dispergieren von
Teilchen aus einem statistischen
Propylen-1-Buten-Copolymer in Wasser in einem
geschlossenen Gefäß, Einführen eines flüchtigen
Treibmittels in das geschlossene Gefäß, Erhitzen der
Dispersion auf eine Temperatur, die nicht niedriger ist
als der Erweichungspunkt der Harzteilchen aber wobei die
Temperatur nicht mehr als 20ºC höher ist als der
Schmelzpunkt der Harzteilchen, und dann Öffnen eines in
dem geschlossenen Gefäß unterhalb des Wasserniveaus
angeordneten Auslasses zur Freigabe der wäßrigen
Dispersion, welche die Harzteilchen, imprägniert mit dem
Treibmittel, enthalten, an die Atmosphäre, die einen
niedrigeren Druck hat als innerhalb des geschlossenen
Gefäßes (z. B. die Außenatmosphäre). Bei diesem Verfahren
ist es vorteilhaft, daß die Freigabe der Dispersion
dadurch erleichtert wird, daß man den Druck innerhalb des
geschlossenen Gefäßes durch Einführung von Luft oder
Stickstoffgas erhöht.
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Beispiele für flüchtige Treibmittel, die verwendet werden
können, schließen organische Verbindungen mit einem
Siedepunkt, der 80ºC nicht übersteigt, ein, wie
aliphatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Propan, Butan,
Pentan, Hexan, Heptan, etc. und halogenierte
Kohlenwasserstoffe, z. B. Trichlorfluormethan,
Dichlordifluormethan, Dichlortetrafluormethan,
Methylchlorid, Ethylchlorid, Methylenchlorid, etc. Diese
können entweder allein oder in einer Kombination aus zwei
oder mehreren davon verwendet werden.
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Die Menge an flüchtigem Treibmittel hängt von deren Art
und der gewünschten Schüttdichte der beabsichtigten
geschäumten Harzteilchen ab. Sie liegt im allgemeinen im
Bereich von 10 bis 50 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der
Harzteilchen.
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Beispiele für das Dispergiermittel, das verwendet werden
kann zum Dispergieren der Harzteilchen, schließen ein
anorganische Suspendiermittel wie Aluminiumoxid,
Titanoxid, Kalziumcarbonat, basisches Magnesiumcarbonat,
tertiäres Kalziumphosphat, Kalziumpyrophosphat etc.;
wasserlösliche polymere Schutzkolloide wie
Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose,
N-Polyvinylpyrrolidon etc.; und anionische
oberflächenaktive Mittel wie Natriumdodecylbenzolsulfonat,
Natriumalkansulfonate, Natriumalkylsulfate,
Natriumolefinsulfate, Acylmethyltaurine,
Natriumdialkylsulfosuccinate etc.. Von diesen wird
besonders eine Kombination aus tertiärem Kalziumphosphat
mit einer Teilchengröße von 0,01 bis 0,8 um als
anorganisches Suspendiermittel und
Natriumdodecylbenzolsulfonat als Hilfssuspendiermittel
bevorzugt. Solche Feinteilchen aus tertiärem
Kalziumphosphat kann man herstellen durch Umsetzen von
0,60 bis 0,67 mol Phosphorsäure pro mol Kalziumhydroxid im
Wasser.
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Die Menge des als Dispergiermittel verwendeten Wassers
kann im Bereich von 150 bis 1.000 Gew.-Teilen,
vorzugsweise 200 bis 500 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teilen
der Harzteilchen liegen. Beträgt die Menge des Wassers
weniger als 150 Gew.-Teile, kann ein Blocken der
Harzteilchen während der Einwirkung von Wärme und Druck
eintreten. Wenn sie 1.000 Gew.-Teile übersteigt, dann wird
die Produktivität der geschäumten Teilchen vermindert und
dies ist wirtschaftlich nicht effizient.
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Geschäumte Harzteilchen gemäß der vorliegenden Erfindung
können wie folgt hergestellt werden. Die statistischen
Propylen-1-Buten-Copolymerharzteilchen werden in Wasser
als Dispergiermittel in ein geschlossenes Gefäß
dispergiert, und ein gasförmiges oder flüssiges
Treibmittel wird zu der wäßrigen Dispersion gegeben. Die
Dispersion in dem geschlossenen Gefäß wird dann auf eine
Temperatur nicht unterhalb des Erweichungspunktes des
Harzes aber nicht höher als 20ºC über dem Schmelzpunkt
erwärmt. Der Druck innerhalb des Gefäßes erhöht sich
aufgrund dieses Erwärmens, wodurch das Treibmittel in die
Copolymerharzteilchen imprägniert wird. Anschließend
werden die Copolymerharzteilchen zusammen mit dem Wasser
aus dem geschlossenen Gefäß durch einen Auslaß, z. B.
einen Schlitz oder einem Ventil, der am unteren Teil des
geschlossenen Gefäßes vorgesehen ist, in eine Zone
freigegeben, die bei einem niedrigeren Druck als in dem
geschlossenen Gefäß gehalten wird, im allgemeinen bei
Atmosphärendruck. Auf diese Weise kann man geschäumte
Teilchen aus einem statistischen
Propylen-1-Buten-Copolymer mit einer Schüttdichte von 8
bis 100 kg/cm³ erhalten.
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Bei dem obigen Verfahren wird vor oder nach der Zugabe des
Treibmittels in das geschlossene Gefäß ein anorganisches
Gas wie Stickstoff, Helium, Luft etc. in das geschlossene
Gefäß eingeleitet, um Druck zu beaufschlagen. Die
Einführung des anorganischen Gases kann entweder vor oder
nach dem Erhitzen der Dispersion erfolgen.
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Dieses Einführen eines anorganischen Gases wie Luft,
Stickstoff, Argon, etc. in das geschlossene Gefäß dient
der Erleichterung der Imprägnierung des Treibmittels in
die Harzteilchen unter Bildung von geschäumten Teilchen
aus statistischem Propylen-1-Buten-Copolymer mit einem
niedrigen Schüttgewicht.
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Eine geeignete Erwärmungstemperatur für die Dispersion
kann wie folgt gefunden werden. Die Teilchen aus dem
statistischen Propylen-1-Buten-Copolymerharz werden für
ein Peak der Kristallfusionstemperatur (der sogenannte
Schmelzpunkt) mittels eines Differentialabtastkalorimeters
untersucht. Dann wird die Erwärmungstemperatur aus dem
Bereich zwischen dem unteren Limit, das bei einer
Temperatur von etwa 20ºC unterhalb der Peaktemperatur
festgesetzt wird und dem oberen Limit, das bei einer
Temperatur von etwa 20ºC höher als der Peaktemperatur
festgesetzt wird, und vorzugsweise 3 bis 15ºC unterhalb
der Peaktemperatur liegt, ausgewählt.
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Die Zeit zum Erwärmen der Dispersion in einem
geschlossenen Gefäß ist verschieden und hängt von dem auf
die Dispersion einwirkenden Druck, der Temperatur, auf
welche die Dispersion erwärmt wird und dem gewünschten
Expansionsgrad ab. Sie liegt im allgemeinen bei 30 min bis
12 h und vorzugsweise bei 1 bis 3 h.
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Die erhaltenen geschäumten Teilchen, die an die Atmosphäre
abgegeben werden, werden in einer Kammer bei 30 bis 65ºC
zum Entfernen des Wasser, welches an der Oberfläche der
geschäumten Teilchen anhaftet, getrocknet oder gealtert.
Die getrockneten geschäumten Teilchen werden dann zu einem
Polstermaterial, z. B. einem Stoßstangenkernmaterial,
einem Behälter, etc. geformt.
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Als Formgebungsmethoden, denen die geschäumten Teilchen
unterworfen werden, können verschiedene bekannte Methoden
angewendet werden, Beispiele hierfür folgen.
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(1) Eine Kompressionsformgebungsmethode, umfassend das
Einfüllen der geschäumten Teilchen aus dem
statistischen Propylen-1-Buten-Copolymer in den
Hohlraum einer Form, Komprimieren der geschäumten
Teilchen unter Verringerung des Volumens um 15 bis
50 %, Einleiten von Wasserdampf unter einem Druck von
0,10 bis 0,49 MPaG (1 bis 5 kg/cm²G) zum
Schmelzanhaften der geschäumten Teilchen aneinander
und dann Abkühlen der Form unter Erhalt eines
Endproduktes (westdeutsche Patentanmeldung (OLS)
2 107 683).
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(2) Ein Verfahren, umfassend das vorhergehende
Imprägnieren der geschäumten Teilchen mit einem
flüchtigen Treibmittel, um eine sekundäre
Verschäumbarkeit zu verleihen, Einfüllen der
geschäumten Teilchen in den Hohlraum einer Form und
Erhitzen mit Wasserdampf, wodurch ein sekundäres
Schäumen stattfindet und die Teilchen aneinander
schmelzverkleben unter Erhalt eines Endproduktes.
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(3) Ein Verfahren, umfassend das Einfüllen der geschäumten
Teilchen in eine geschlossene Kammer, Einführen eines
anorganischen Gases, z. B. Luft, Stickstoff etc. unter
Druck in die Kammer unter Druckerhöhung in den Zellen
der geschäumten Teilchen, wodurch denen eine sekundäre
Verschäumbarkeit verliehen wird, Einfüllen der
vorgeschäumten Teilchen mit sekundärer
Verschäumbarkeit in den Hohlraum einer Form und
Erhitzen derselben mit Wasserdampf, wobei eine
sekundäre Schäumung stattfindet und die Teilchen
miteinander schmelzverkleben, unter Erhalt eines
Endproduktes (eine sogenannte Druckalterungsmethode;
JP-B-59-23731 und JP-B-59-43492).
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(4) Ein Verfahren zum Herstellen von geschäumten
Formteilen durch Einfüllen der geschäumten Teilchen in
den Hohlraum einer Form und Erhitzen derselben mit
Wasserdampf zum Schmelzverkleben der geschäumten
Teilchen miteinander, wobei das Verfahren umfaßt: das
Einfüllen der geschäumten Teilchen in den Hohlraum
einer Form, deren Innendruck erhöht wurde auf 0,10 bis
0,59 MPaG (1,0 bis 6,0 kg/cm²G) durch Einführen
eines Druckgases, wobei das Einfüllen der geschäumten
Teilchen portionsweise nach und nach erfolgt und die
geschäumten Teilchen mit einem unter Druck
befindlichen Gas mit einem Druck von 0,05 MPaG
(0,5 kg/cm²G) oder mehr höher als der Druck im
Hohlraum der Form und unter Aufrechterhaltung des
Drucks in der Höhle der Form innerhalb des
vorerwähnten Bereiches und anschließend, nach
Beendigung des Einfüllens, Erniedrigen des Druckes in
dem Hohlraum der Form auf Atmosphärendruck und dann
Erwärmen der geschäumten Teilchen mit Wasserdampf zum
Schmelzverkleben der geschäumten Teilchen aneinander,
wobei der Kompressionsgrad der geschäumten Teilchen,
dargestellt durch die folgende Formel:
Kompressionsgrad (%)
-
worin W und V das Gewicht (g) bzw. das Volumen (1) des
beabsichtigten Formkörpers und die Schüttdichte
(g/l) der geschäumten Teilchen, gemessen an der
Atmosphäre, bedeuten,
-
so eingestellt wird, daß er im Bereich von 40 bis 70 %
liegt, und wobei man ein Endprodukt erhält
(JP-A-62-151325).
-
(5) Ein Verfahren zur Herstellung eines geschäumten
Formkörpers aus Teilchen eines statistischen
Propylen-1-Buten-Copolymers durch Einfüllen des
statistischen Propylen-1-Buten-Copolymers in den
Hohlraum einer Form und Erhitzen derselben mit
Wasserdampf unter Schmelzverklebung der geschäumten
Teilchen aneinander, wobei die Methode umfaßt: das
Einfüllen in eine Form, deren Innendruck auf 0,05 bis
0,49 MPaG (0,5 bis 5,0 kg/cm²G) durch Einleiten
eines unter Druck befindlichen Gases erhöht wurde, mit
den geschäumten Teilchen, die erhalten wurden durch
Behandeln der geschäumten Teilchen mit einem unter
Druck befindlichen Gas mit einem Druck von 0,05 MPaG
(0,5 kg/cm²G) oder mehr höher als der Druck in dem
Hohlraum der Form für einen Zeitraum von nicht weniger
als 1 h, um innerhalb der Teilchen einen erhöhten
Gasdruck zu erzielen, wobei das Einfüllen der
geschäumten Teilchen portionsweise nach und nach unter
Verwendung eines unter Druck befindlichen Gases mit
einem Druck von 0,05 MPaG (0,5 kg/cm²G) oder mehr
höher als der Druck in dem Hohlraum der Form erfolgt
und der Druck in dem Hohlraum der Form innerhalb des
vorher angegebenen Bereiches gehalten wird, und worauf
man dann, nach Beendigung des Einfüllens, den Druck in
dem Hohlraum der Form auf Atmosphärendruck erniedrigt
und die geschäumten Teilchen mit Wasserdampf unter
Schmelzverkleben der geschäumten Teilchen aneinander
erwärmt, wobei der Kompressionsgrad der geschäumten
Teilchen, dargestellt durch die Formel:
Kompressionsgrad (%)
-
worin W und V das Gewicht (g) bzw. das Volumen (1) des
beabsichtigten Formkörpers und das Schüttgewicht
(g/l) der geschäumten Teilchen, gemessen in der
Atmosphäre, bedeutet, so eingestellt wird, daß er
unterhalb 40 % (ausschließlich 0 %) beträgt, und
wodurch man ein Endprodukt erhält.
-
Die so erhaltenen geschäumten Formkörper aus einem
statistischen Propylen-1-Buten-Copolymer, z. B. ein
Stoßstangenkernmaterial, zeigt eine ausgezeichnete
Schmelzverklebung innerhalb der geschäumten Teilchen und
hohe mechanische Festigkeit.
-
Das Stoßstangenkernmaterial für die Verwendung bei
Automobilstoßstangen gemäß der vorliegenden Erfindung hat
eine Dichte von 0,02 bis 0,08 g/cm³, vorzugsweise von
0,030 bis 0,075 g/cm³. Liegt die Dichte unterhalb
0,02 g/cm³, dann sind die
Energieabsorptionseigenschaften schlecht, und übersteigt
sie 0,08 g/cm³, dann hat ein solches
Stoßstangenkernmaterial nicht das erforderliche leichte
Gewicht im Vergleich zu anderen Materialien wie z. B. ein
Propylen-Ethylen-Copolymer.
-
Außer den niedrigen Dichten, die zu einem leichteren
Gewicht bei Automobilen führen, sollen die
Stoßstangenkernmaterialien folgende Eigenschaften haben:
-
(1) hohe Festigkeit, um dadurch deren Dicke zu verringern;
-
(2) Energieabsorptionseffizienz von 60 % oder mehr,
gemessen bei Raumtemperatur;
-
(3) ausreichende Energieabsorptionseigenschaften im
Hochtemperaturbereich;
-
(4) ausgezeichnete chemische Beständigkeit etc.
-
Das Stoßstangenkernmaterial der vorliegenden Erfindung hat
die folgenden speziellen Eigenschaften, wie sie aus der
Belastungs-Verformungskurve der Fig. 1 abgeleitet werden,
die erhalten wurde durch Ausschneiden eines Teststückes
mit einer Länge von 80 mm, einer Breite von 80 mm und
einer Dicke von 50 mm und Komprimieren desselben mit einer
Geschwindigkeit von 20 mm/min:
-
(i) Die Kompressionsbelastung bei 50 % Kompression
(Punkt A) gemessen bei 20ºC ist so hoch wie 0,25
MPa (2,5 kg/cm²) oder mehr;
-
(ii) die Energieabsorptionseffizienz (Fläche
OAB/Fläche OABC) ist 60 % oder mehr und
-
(iii) das Verhältnis (E&sub8;&sub0;/E&sub2;&sub0;) der Energieabsorption
bei 80ºC (E&sub8;&sub0;/E&sub2;&sub0;) zu der bei 20ºC (E&sub2;&sub0;) ist
0,5 oder mehr.
-
Das Stoßstangenkernmaterial der vorliegenden Erfindung hat
eine höhere Festigkeit als ein übliches
Stoßstangenkernmaterial aus einem geschäumten
statistischen Ethylen-Propylen-Copolymer. Das
erfindungsgemäße Stoßstangenkernmaterial zeigt die
Vorteile, daß (a) die Dicke des Stoßstangenkernmaterials
verringert werden kann mit der Beschränkung, daß die
Stoßstangenkernmaterialien die gleiche Dichte haben, und
daß (b) das Stoßstangenkernmaterial mit einer niedrigeren
Dichte angewendet werden kann unter der Einschränkung, daß
die Stoßstangenkernmaterialien die gleichen Dichten haben
sollten, und dadurch wird es ermöglicht, daß das
Stoßstangenkernmaterial leichtgewichtig ist. Weiterhin
zeigt das erfindungsgemäße Stoßstangenkernmaterial
ausreichende Energieabsorptionseigenschaften, auch bei
hohen Temperaturen.
-
Die vorliegende Erfindung wird ausführlicher in den
nachfolgenden Beispielen beschrieben, die den Umfang der
Erfindung nicht beschränken. In den Beispielen und
Vergleichsbeispielen sind alle Teile und Prozente auf das
Gewicht bezogen.
Beispiel 1
-
Geschäumte Teilchen wurden hergestellt unter Verwendung
von Teilchen aus einem statistischen
Propylen-1-Buten-Copolymer mit einem 1-Buten-Gehalt von
6,0 Gew.-%, einer Schmelzfließrate (MFR) gemessen bei
230ºC von 8,5 g/10 min, einer Kristallisationswärme von
82,0 J/g (19,6 cal/g) und einem durchschnittlichen
Teilchengewicht von etwa 1 mg.
-
In einen Autoklaven von 250 Teile Wasser, 100 Gew.-Teile
der vorerwähnten Teilchen aus dem statistischen
Propylen-1-Buten-Copolymer, 1 Teil tertiäres
Kalziumphosphat mit einem Teilchendurchmesser von 0,3 bis
0,5 um und 0,007 Teile Natriumdodecylbenzolsulfonat
(Füllverhältnis: 62 %) eingefüllt. Anschließend wurde
Stickstoffgas in den Autoklaven unter Rühren eingeleitet,
bis der Innendruck in dem Autoklaven sich auf 0,49 MPaG
(5 kg/cm²G) erhöhte. Nach dem Beenden des Einführens des
Stickstoffgases wurden 18 Teile Isobutan in den Autoklaven
eingeleitet. Anschließend wurde die erhaltene Dispersion
in dem Autoklaven auf 132ºC während 1 h erwärmt und dann
bei dieser Temperatur 45 min gehalten. Nach Beendigung
dieses 45-minütigen Erhitzens betrug der Innendruck in dem
Autoklaven 2,35 MPaG (24 kg/cm²G).
-
Anschließend wurde die Auslaßdüse des am Boden des
Autoklaven befindlichen Ventils geöffnet, und die erhitzte
Dispersion wurde an die Atmosphäre während eines Zeitraums
von etwa 2 s freigegeben unter Bewirken des Schäumens. Der
Innendruck in dem Autoklaven betrug etwa 0,98 MPaG (10
kg/cm²G) zu dem Zeitpunkt, bei dem der Rest der
Dispersion aus dem Autoklaven abgegeben wurde. Während der
Freigabe wurde die Temperatur des Autoklaven auf 132ºC
gehalten.
-
Die so erhaltenen geschäumten Teilchen aus dem
statistischen Propylen-1-Buten-Copolymer hatten eine
Schüttdichte von 30 kg/m³, einen Teilchendurchmesser von
3,3 mm und einen Durchmesser der geschäumten Zellen von
150 um. Kein Blocken der geschäumten Teilchen wurde
festgestellt.
-
Diese geschäumten Teilchen wurde durch Liegenlassen in
einer Kammer bei 40ºC während 2 Tagen getrocknet. Die
erhaltenen getrockneten geschäumten Teilchen wurden in den
Hohlraum einer Form mit Löchern für Wasserdampf eingefüllt
und dann unter Verringerung ihres Volumens auf 50 %
komprimiert. Anschließend wurde Wasserdampf unter einem
Druck von 0,29 MPaG (3 kg/cm²G) in die Form eingeführt
und dadurch das Schmelzverkleben der geschäumten Teilchen
miteinander bewirkt. Die erhaltenen schmelzverklebten
Teilchen wurden mit Wasser während 10 s gekühlt und dann
30 s stehengelassen. Die Form wurde geöffnet unter Erhalt
eines geschäumten Formkörpers mit einer Dichte von
60 kg/m³, einer Breite von 150 mm, einer Länge von
300 mm und einer Dicke von 125 mm.
-
Die Kompressionsfestigkeit der so erhaltenen geschäumten
Formkörper wurde nach der folgenden Methode gemessen und
betrug 0,62 MPa (6,3 kg/cm²).
-
Gemäß JIS-K6767 wurde ein Teststück mit einer Dichte von
60 kg/m³ und einer Größe von 50 mm x 50 mm x 50 mm mit
einer Kompressionsgeschwindigkeit von 10 mm/min
komprimiert, und dann wurde die Belastung bei 50 %
Kompression gemessen. Die Messung wurde bei 20ºC
durchgeführt.
Beispiele 2 und 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5
-
Unter Verwendung von den jeweiligen Harzen, wie es in
Tabelle 1 gezeigt wird, wurde das Verfahren von Beispiel 1
wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Temperatur des
Autoklaven variiert wurde und unter Erhalt von geschäumten
Teilchen mit einer Schüttdichte von 30 kg/m³ (der
Innendruck des Autoklaven wurde auch verändert) und der
Dampfdruck wurde in geeigneter Weise so gewählt, daß die
geschäumten Teilchen miteinander verklebten. Man erhielt
geschäumten Formkörper mit einer Dichte von jeweils 60
kg/m³.
-
Für jeden Formkörper wurde die Kristallisationswärme und
die Kompressionsfestigkeit bewertet, und die Ergebnisse
werden in Tabelle 1 gezeigt.
-
In Tabelle 1 gibt die Schäumungstemperatur die Temperatur
des Autoklaven an, bevor die erwärmte Dispersion daraus
entfernt wurde. Wie vorher erwähnt, wurde die Temperatur
des Autoklaven so gewählt, daß man geschäumte Teilchen mit
einer Schüttdichte von 30 kg/m³ erhielt, wobei die
Bedingungen, unter denen die Rohmaterialien eingeführt
wurden (Einfüllverhältnis) wie im Beispiel 1 unverändert
blieben.
-
Weiterhin zeigt die Formgebungstemperatur den minimalen
Dampfdruck an, der notwendig ist, um einen geschäumten
Formkörper guter Qualität zu erhalten.
Tabelle 1
Grundharz
Schäumungstemperatur (ºC)
Formgebungstemperatur (MPaG)
Kompressionsfestigkeit (MPa)
Art
alpha-Olefin-Gehalt (Gew.-%)
Kristallisationswärme (J/g)
Beispiel
Vergleichbeispiel
statistisches Propylen-1-Buten-Copolymer
statistisches Ethylen-Propylen-Copolymer
statistisches Propylen-1-Hexen-Copolymer
Propylen-Homopolymer
*: Ethylen, 1-Buten oder 1-Hexen
Beispiel 4
-
Geschäumte Teilchen unter Verwendung von Teilchen eines
statistischen Propylen-1-Buten-Copolymers mit einem
1-Buten-Gehalt von 5,2 Gew.-%, einem MFR, gemessen bei
230ºC, von 9,7 g/10 min, einer Kristallisationswärme von
94,6 J/g (22,6 cal/g) und einem durchschnittlichen
Teilchengewicht von etwa 1 mg wurden hergestellt.
-
Dazu wurden in einen Autoklaven 250 Teile Wasser, 100
Teile der vorerwähnten Teilchen aus einem statistischen
Propylen-1-Buten-Copolymer, 1,0 Teile Kalziumpyrophosphat
und 0,007 Teile Natriumdodecylbenzolsulfonat
(Füllverhältnis: 62 %) eingefüllt. Anschließend wurde in
den Autoklaven Stickstoffgas unter Rühren eingeleitet, bis
der Innendruck sich in dem Autoklaven auf 0,49 MPaG
(5 kg/cm²G) erhöhte. Nach Beendigung des Einführens des
Stickstoffgases wurden 18 Teile Isobutan in den Autoklaven
eingeführt. Anschließend wurde die erhaltene Dispersion
während 1 h auf 140ºC erhitzt und dann 45 min bei dieser
Temperatur gehalten. Nach Beendigung des 45-minütigen
Erhitzens betrug der Innendruck im Autoklaven 2,55 MPaG
(26 kg/cm²G).
-
Danach wurde das Ventil an der Auslaßdüse am Boden des
Autoklaven geöffnet, und die erhitzte Dispersion wurde an
die Atmosphäre während eines Zeitraums von etwa 2 s unter
Bewirken des Schäumens freigegeben. Der Innendruck des
Autoklavens betrug zu dem Zeitpunkt, an dem der letzte
Teil der Dispersion aus dem Autoklaven freigegeben wurde,
0,98 MPaG (10 kg/cm²G). Während der Freigabe wurde die
Temperatur im Autoklaven bei 140ºC gehalten.
-
Die so erhaltenen geschäumten Teilchen aus dem
statistischen Propylen-1-Buten-Copolymer hatten eine
Schüttdichte von 30 kg/m³, einen Teilchendurchmesser von
3,3 mm und einen Durchmesser der geschäumten Zellen von
150 um. Es wurde kein Blocken der geschäumten Teilchen
festgestellt.
-
Diese geschäumten Teilchen wurden durch Liegenlassen in
einer Kammer bei 40ºC während 2 h getrocknet. Die
erhaltenen getrockneten geschäumten Teilchen wurden in den
Hohlraum einer Form mit Einlaßlöchern für Wasserdampf
eingefüllt und dann unter Verminderung des Volumens um
50 % komprimiert. Anschließend wurde Wasserdampf mit einem
Druck von 0,29 MPaG (3,0 kg/cm²G) in die Form
eingeführt, wobei die geschäumten Teilchen miteinander
schmelzverklebten. Dann wurden die erhaltenen
schmelzverklebten Teilchen mit Wasser während 10 s gekühlt
und 30 s abkühlen gelassen. Der Formkörper wurde aus der
Form genommen, wobei man ein Stoßstangenkernmaterial mit
einer Dichte von 0,062 g/cm³, einer Länge von 1.500 mm,
einer Breite von 200 mm und einer Dicke von 150 mm erhielt.
-
Es wurde ein Teststück mit einer Länge von 80 mm, einer
Breite von 80 mm und einer Dicke von 50 mm aus dem so
erhaltenen Stoßstangenkernmaterial herausgeschnitten und
ein Kompressionstest zum Erhalten einer
Belastungs-Verformungskurve, gemessen bei 20ºC und bei
80ºC, durchgeführt. Aus den beiden
Belastungs-Verformungskurven wurde die Belastung bei 50 %
Verformung erhalten, die Energieabsorptionseffizienzen,
die Beträge der Energieabsorption und das Verhältnis des
Betrages der Energieabsorption bei 80ºC zu dem Betrag der
Energieabsorption bei 20ºC.
-
Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiele 5 bis 7 und Vergleichsbeispiele 6 bis 8
-
Unter Verwendung von Polypropylenharzen, wie in Tabelle 2
gezeigt, welche ein statistisches Copolymer aus
Propylen-Buten-1 (BPF), ein statistisches Copolymer aus
Propylen-Ethylen (EPF) und ein
Propylen-Ethylen-Blockcopolymer (EPB) waren, wurde das
gleiche Verfahren wie im Beispiel 4 wiederholt unter
Erhalt von Stoßstangenkernmaterialien. Diese zeigten die
in Tabelle 2 gezeigten physikalischen Eigenschaften.
Tabelle 2
Beispiele
Vergleichbeispiele
Grundharz
1-Buten-Gehalt (Gew.-%)
Ethylengehalt (Gew.-%)
Kristallisationswärme (J/g)
Stoßstangenkernmaterial
Dichte (g/cm³)
Spannung (MPa)
Energieabsorptionseffizienz (%)
Betrag der Energieabsorption (kg cm/cm³)
Zellstruktur
geschlossene Zelle